Guía tecnológica tratamiento electrolítico o químico de superficies (general) e9 d02613b9fc0a7f

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Composite
C M Y CM MY CY CMY K
Tratamiento electrolítico o
químico de superficies
(General)
2.6Epígrafe
Guías Tecnológicas
Directiva 96/61 relativa a la prevención
y control integrados de la contaminación
Ejecución Técnica:
Colaboran:
Fundación Entorno
Empresa y Medio Ambiente
UNIDAD TÉCNICA DEL
EMBALAJE, TRANSPORTE
Y MEDIO AMBIENTE

1. INTRODUCCIÓN
1.1 Objeto del documento
1.2 Metodología de trabajo
La presente Guía resume el estudio de prospección tecnológica del sector de tra-
tamiento electrolítico o químico de superficies con objeto de recoger los aspec-
tos más relevantes del Informe Tecnológico de manera que las partes interesadas
puedan disponer de un documento de consulta más manejable.
En caso de estar interesado en consultar el documento completo puede solici-
tarlo dirigiéndose por escrito a:
Fundación Entorno, Empresa y Medio Ambiente
C/Padilla 17, ático. 28006 - Madrid
Telf. 91-575 63 94; Fax. 91-575 77 13
e-mail: administrador@fundacion-entorno.org
En colaboración con las diferentes asociaciones empresariales y demás entida-
des con competencias en cada sector, se diseñó la siguiente metodología de tra-
bajo para la elaboración de estos estudios:
Fase I: Informe Preliminar. Se realizó un primer informe con el objetivo
de definir el ámbito de estudio e identificar las actividades incluidas en ca-
da epígrafe. Ello permitió llevar a cabo para cada sector un informe previo
sobre la situación tecnológico-ambiental que serviría de base para el tra-
bajo a realizar directamente con las empresas en una fase posterior. Estos
documentos quedaron recogidos en un CD-Rom y fueron distribuidos a
las partes interesadas.
Fase II: Mesas de trabajo. Con objeto de poder contar con la opinión di-
recta de las empresas, se convocaron distintas reuniones sectoriales de
trabajo con el objetivo principal de discutir el contenido del Informe elabo-
rado en la fase anterior. Además, en estas sesiones pudimos proporcionar
a las empresas información sobre el desarrollo de los trabajos realizados
para la definición de las mejores técnicas disponibles (MTD´s) del sector.
Fase III: Trabajo de campo. Las jornadas de trabajo y el compromiso ad-
quirido por las organizaciones empresariales, nos ayudaron a contactar
con empresas representativas de cada sector para la realización de visitas
en las que, con la ayuda de un cuestionario, se recopilaron una serie de
datos que pudieron ser comprobados in situ por nuestros asesores. La
amplitud y relevancia del estudio requirió que la muestra de empresas a vi-
sitar pudiera ser extrapolable a la globalidad del sector, por lo que se visi-
taron 11 instalaciones (se han identificado más de 50 centros afectados)
pertenecientes a las actividades más representativas que utilizan procesos
de tratamiento de superficies.
Fase IV: Informes Tecnológicos. La información recopilada en las fases
anteriores fue analizada y evaluada para la confección del Informe Tecno-
lógico objeto del programa. Para que este documento constituyera una
potente herramienta en las negociaciones para la determinación de las
MTD's, los informes se diseñaron siguiendo un esquema similar a los do-
cumentos de referencia que se elaborarán en el Institute for Prospective
Technological Studies (JRC-IPTS). Estos documentos están a disposición
del público en formato CD-Rom.
1
Epígrafe 2.6
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1.3 Estructura de la Guía
1.4 Entidades participantes
Fase V: Difusión. Uno de los objetivos que dan sentido a este proyecto
es contar con la opinión directa de los industriales, ya que son pocas las
veces en que la negociación precede a la norma. Por ello, además de la
edición y distribución gratuita tanto de los Informes Preliminares como de
los Finales, se ha participado en diferentes foros profesionales para di-
fundir los resultados del estudio.
Fase VI: Guías Tecnológicas. Para que las partes interesadas puedan
disponer de una información más manejable y de documentos de discu-
sión para los distintos foros, se han confeccionado las Guías Tecnológicas
que resumen los aspectos más significativos del estudio.
1. Introducción. Presentación, objetivos, metodología, estructura del
documento.
2. La Industria del sector en España. Visión general del estado de la
industria en España, actividades e instalaciones afectadas por la Di-
rectiva.
3. Descripción general del proceso productivo. Diagrama de flujo y
descripción de los problemas medioambientales.
4. Características especiales del proceso productivo. Descripción
detallada de las etapas críticas desde el punto de vista medioambiental.
5. Criterios de selección de las MTD's. Aspectos a tener en cuenta
para la selección de las MTD’s, tomando como referencia la capaci-
dad productiva marcada y los anexos III y IV de la Directiva.
6. Técnicas disponibles. Resumen de las técnicas productivas con rele-
vancia a la hora de definir las MTD’s y evaluación general de las mismas.
7. Técnicas disponibles para el control de emisiones. Resumen de
las técnicas correctivas y evaluación general de las mismas.
8. Mejores Técnicas Disponibles. Resumen de la información agru-
pando las diferentes técnicas estudiadas.
9. Técnicas emergentes. Resumen de las técnicas en desarrollo para
un nivel de control de la contaminación igual o superior al actualmen-
te en uso.
10. Conclusiones y recomendaciones. Consecuencias de la aplicación
de las MTD's en cada una de las actividades, valorización económica
y recomendaciones para facilitar el cambio tecnológico.
Las entidades que han colaborado en la realización de este estudio han sido la
Federación Empresarial Metalúrgica Valenciana (FEMEVAL), el Instituto Tecnológi-
co del Mueble (AIDIMA), el Instituto Tecnológico Metalmecánico (AIMME) y em-
presas del sector.
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Guías Tecnológicas/Tratamiento electrolítico o químico de superficies (general)
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3
Epígrafe 2.6
2.1 Panorama general del sector La industria del tratamiento de superficies se puede definir como aquella parte de
la industria cuya actividad productiva consiste en recubrir superficies metálicas o
plásticas por diversos métodos y la obtención de contornos o acabados espe-
ciales según la utilidad posterior del material tratado.
La gama de recubrimientos y tratamientos aplicados es muy amplia y el fin último
de la operación consiste en proteger la superficie contra la corrosión o el des-
gaste, lubricarla, variar la conductividad eléctrica o la reflectividad al calor o a la
luz, etc. Los espesores de estos recubrimientos y tratamientos suelen ser de va-
rias decenas de micras, aunque en ocasiones muy especiales se llegue hasta va-
rias centenas.
La diversidad de tratamiento es enorme según el sector industrial o producto ter-
minado. Así, entre los procesos más habituales se pueden citar:
• Eliminaciones químicas o electroquímicas (decapado, desengrasado, des-
metalizados).
• Revestimientos húmedos o secos.
• Conversión química o electroquímica.
• Fosfatación.
• Sulfuración.
• Oxidación anódica.
• Difusión termoquímica.
• Procesos de electrodeposición, también conocidos como galvanotecnia (co-
breado, niquelado, cromado, zincado, cadmiado, estañado, latonado, etc.).
En el presente estudio, nos centraremos en el sector de galvanotecnia y anoni-
zado, donde la actividad de tratamiento de superficies está concentrada en las
Comunidades Autónomas de Madrid, Valencia, Cataluña y País Vasco, destacan-
do también en la provincia de Zaragoza.
El sector de galvanotecnia y anodizado está formado en su mayoría por peque-
ñas y medianas empresas. Las instalaciones galvánicas, propiamente dichas,
suelen ser de pequeño tamaño y de carácter familiar, mientras que las empresas
de anodizados suelen tener un tamaño mayor.
Las empresas del sector de la galvanotecnia se encuentran en su mayoría en el
límite de capacidad de cubetas fijada por la Directiva, mientras que las anodiza-
doras superan este valor.
2. LA INDUSTRIA DEL
TRATAMIENTO DE
SUPERFICIES EN ESPAÑA
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Dentro de la Clasificación Nacional de Actividades Económicas (CNAE-93), la apli-
cación de este epígrafe al sector de galvanotecnia incluye los siguiente códigos:
• DH Industria de la Transformación del Caucho y Materias Plásticas, que in-
cluye las actividades clasificadas en los códigos 2511 a 2524.
• DJ Metalurgia y Fabricación de Productos Metálicos, que incluye las activi-
dades clasificadas en los códigos 2731 a 2735, otras actividades de la
transformación del hierro y del acero y producción de ferroaleaciones; 2811
a 2830, fabricación de estructuras metálicas, carpintería metálica y otros
grandes productos metálicos; 2851 Tratamiento y revestimiento de metales.
• DK Industria de la Construcción de Maquinaria y equipo metálico que inclu-
ye los grupos desde el 2911 al 2972.
• DL Industria de Material y Equipo Eléctrico, Electrónico y Óptico, que inclu-
ye los grupos desde el 30 a 33500
• DM Industrias Diversa, que incluye los grupos desde el 361 a 3663.
Tras la identificación de las actividades industriales potencialmente afectadas, es
necesario reflexionar sobre el enunciado del epígrafe 2.6: "Instalaciones para el
tratamiento de superficies de metales y materiales plásticos por procedimiento
electrolítico o químico, cuando el volumen de las cubetas destinadas al trata-
miento es superior a 30 m3
".
Puede interpretarse de dos formas diferentes que repercuten con mayor o menor
incidencia sobre el tejido industrial español.
1. Capacidad unitaria de cubeta superior a 30 m3
.
2. Suma de la capacidad de las cubetas superior a 30 m3
.
Si se tiene en cuenta la primera interpretación, habrá actividades industriales se-
ñaladas anteriormente que estén excluidas por la capacidad de sus baños, sin
embargo, teniendo en cuenta el segundo punto, prácticamente todas las activi-
dades pueden incluirse en el límite de capacidad definido.
Debido al gran número de actividades industriales que incluyen procesos de tra-
tamiento de superficies, se ha abordado en este estudio los sectores de galva-
notecnia y fabricación de vehículos (en otra Guía Tecnológica específica del sec-
tor automoción). También se ha estudiado el sector de fabricación de mueble, pe-
ro al no superar las capacidades fijadas por la Directiva los resultados no quedan
recogidos en esta Guía.
La horizontalidad del epígrafe hace difícil la definición del número exacto de cen-
tros afectados, aunque se estima una cifra superior a 100.
2.2 Actividades e instalaciones
afectadas por la Directiva 96/61
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Epígrafe 2.6
El tratamiento superficial en galvanotecnia se basa en procesos de deposición
electrolítica de metales, la cual puede obtenerse a partir de baños o electrolitos
de diferente composición. El proceso de recubrimiento se realiza por inmersión en
un baño electrolítico, de manera que los iones metálicos presentes en soluciones
ácidas, alcalinas o neutras, se reducen en las piezas a recubrir.
Las propiedades específicas de los recubrimientos dependen de los componen-
tes del electrolito utilizado, pudiendo aplicar cubiertas de cromo, cobre, zinc, ní-
quel, cadmio, plomo, plata, estaño u oro, así como aleaciones de latones, bron-
ces, zinc aleado y oro aleado. Los más usados son el zinc, oro, níquel, cobre y
cromo.
A los distintos tipos de recubrimientos electrolíticos le siguen una serie de trata-
mientos, no pertenecientes a la galvanotecnia propiamente dicha, para mejorar
las propiedades anticorrosivas y funcionales del revestimiento correspondiente,
como son el cromatizado o pasivado crómico, sellado, lacado, etc., así como tra-
tamientos mecánicos de pulido y conformado de la pieza.
Cincado
El recubrimiento de piezas con zinc se realiza principalmente para conferir a la
pieza propiedades anticorrosivas y en pocas ocasiones se emplea esta técnica
decorativa.
Existen numerosos tipos de electrolitos. Tradicionalmente, los más utilizados son
los cincados cianurados de alta y media concentración de cianuro que poseen
una buena tolerancia a la contaminación orgánica y buena penetración. También
existen cincados alcalinos exentos de cianuro que combinan gran parte de las
cualidades de los electrolitos cianurados con un tratamiento de bajo coste para
las aguas residuales.
En el cincado, al igual que en el resto de procesos de recubrimientos, se dan una
serie de operaciones previas y posteriores a la deposición electrolítica del metal
que permiten obtener un recubrimiento de la calidad deseada. Las principales
etapas del proceso se reflejan en el siguiente diagrama:
3.1 Diagrama de proceso
3. DESCRIPCIÓN GENERAL DEL
PROCESO PRODUCTIVO
DESENGRASE
(químico o electrolítico)
DEPOSICIÓN
ELECTROLÍTICA DE ZINC
ENJUAGUE
ENJUAGUE
ENJUAGUE SECADOPASIVACIÓN
ENJUAGUE
DECAPADO
Acido crómico
Acido sulfúrico
ClH/H2SO4Agua
Agua
Agua
Cianuro de zinc
Cianuro de sodio
Álcalis+surfactantes
(Carbonato sódico,
hidróxido sódico,
silicatos, gluconatos)

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Cobreado
El cobreado se emplea como recubrimiento final y también como etapa interme-
dia del niquelado, cromado, dorado, plateado, bronceado y latonado. Este pro-
ceso lleva asociado una serie de operaciones comunes a los procesos de recu-
brimientos electrolíticos vistos anteriormente. Las principales etapas se reflejan en
el siguiente diagrama:
Existe también el zincado ácido cuyo proceso es similar al zincado alcalino aunque
difieren en el empleo de compuestos cianurados. La aplicación de zincados ácidos
ha experimentado un aumento significativo por motivos medioambientales.
Por último aparecen los electrolitos zinc-hierro y zinc-níquel tanto de carácter áci-
do como alcalino y que permiten recubrimientos con alto poder anticorrosivo.
Niquelado
Las aplicaciones más importantes del niquelado son sus usos en cerrajería y gri-
fería, así como en fabricación de herramientas. El niquelado se emplea tanto con
funciones decorativas como anticorrosivas (esta operación permite obtener bue-
nas propiedades anticorrosivas a partir de ciertos espesores).
Al igual que ocurre en el zincado, en este proceso existen operaciones previas y
posteriores a la deposición electrolítica de manera que muchas de las operacio-
nes reflejadas en el siguiente diagrama coinciden con el diagrama anterior.
DESENGRASE
DESENGRASE
ELECTROLÍTICO
ENJUAGUE
ENJUAGUE
DEPOSICION
ELECTROLITICA
ENJUAGUE
A SECADO Y
EXPEDICIÓN
AGUA ACIDA
ENJUAGUE
DECAPADO
Acido sulfúrico
Sulfato de níquel
Cloruro de níquel
Ácido bórico
ClHAgua
Agua
Agua
Alcalis+surfactantes
DESENGRASE
DEPOSICIÓN DE COBRE
ENJUAGUE
ENJUAGUE
SECADO ESPEDICIÓN
OTRAS SECUENCIAS DE
ACABADO: Ni+Cr; Ni+Au, etc.
ENJUAGUE
ENJUAGUE
DECAPADO
ClH/H2SO4Agua
Agua
Agua
Cianuro de cobre
Cianuro de sodio
Sulfato de cobre
Ácido sulfúrico

7
Epígrafe 2.6
Cromado
El cromado se emplea principalmente como recubrimiento final. Generalmente y
con anterioridad, la pieza a tratar ha pasado por otro tipo de recubrimientos co-
mo el niquelado o cobreado que confieren a ésta un mayor efecto metálico y pro-
tección frente a agentes externos. Los cromados se caracterizan porque confie-
ren a las piezas brillo, dureza y poder anticorrosivo. El principal problema es la
presencia de cromo hexavalente, de alta toxicidad.
Cuando se aplica en bajos espesores en acabados decorativos y funcionales sobre
depósitos de níquel, se denomina cromo decorativo. Cuando se aplica en grandes
espesores se habla de cromo duro. En este caso, la pieza se recubre directamen-
te con cromo y posteriormente se aplica un rectificado final de superficie.
El proceso de cromado también lleva asociado una serie de operaciones comu-
nes a todos los recubrimientos descritos. A continuación se muestra un esquema
general del cromado de una pieza.
ETAPA PREVIA DE NIQUELADO
O COBREADO + NIQUELADO
EXPEDICIÓN
DEPOSICIÓN
ELECTROLÍTICA
DE CROMO
SECADO
ENJUAGUE
Ácido sulfúrico/otros
Anonizado
La anodización es un proceso electrolítico que convierte la superficie metálica en
un recubrimiento de óxido insoluble. Estos recubrimientos ofrecen protección
contra la corrosión, superficies decorativas, una base para el pintado y otros pro-
cesos y propiedades eléctricas y mecánicas especiales. El aluminio generalmen-
te es el material de anodizado utilizado con mayor frecuencia. En el esquema si-
guiente se reflejan de forma clara todas las operaciones del proceso:
LIMPIEZA
ANODIZADO
ENJUAGUE
NEUTRALIZACIÓN Ó
ENJUAGUE
ACABADOSELLADO
ENJUAGUE
DECAPADO
H2SO4Agua
Agua
NaHCO3
Agua
Ácido crómico
Ácido sulfúrico
Agentes químicos

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3.2 Problemática medioambiental La actividad de tratamiento de superficies produce fundamentalmente efluentes
líquidos de dos tipos. Por un lado aparecen cargas contaminantes altas, en volú-
menes relativamente pequeños (efluentes generados en los baños de proceso), y
por otro, efluentes con cargas contaminantes diluidas en grandes volúmenes de
agua (efluentes procedentes de los enjuagues o lavados).
La generación de desechos sólidos o semisólidos es el siguiente problema en im-
portancia después de los vertidos líquidos. Los principales residuos resultantes
de la actividad son: soluciones viciadas, lodos con contenido en metales pesa-
dos procedentes del tratamiento de las aguas residuales, metales base, dese-
chos de reactivos empleados en las distintas operaciones, aceites y grasas pro-
cedentes de la separación de aceites de los baños de desengrase, filtros y car-
tuchos impregnados por electrolito y envases y embalajes usados.
A continuación resumimos los principales impactos por etapas, indicando en ver-
de los que hacen necesaria la implantación de una MTD:
Aparte de los aspectos anteriormente descritos, cave destacar el elevado consu-
mo de agua empleado en las distintas operaciones de la línea de recubrimiento.
La principal fuente de consumo son las sucesivas operaciones de lavado o en-
juague.
COV’s (1)
Aguas alcalinas y aceitosas
Grasas y aceites
C. ATMOSFÉRICA
C.HÍDRICA
C.RESIDUOS
DESENGRASE
Aguas alcalinas y aceitosas
Lodos de depuración de aguas
C.HÍDRICA
C.RESIDUOS
ENJUAGUE O LAVADO
Vapores ácidos o básicos
Aguas ácidas o básicas
Envases. Lodos depuración de aguas
C. ATMOSFÉRICA
C.HÍDRICA
C.RESIDUOS
DECAPADO
Aguas ácidas
Gases con presencia de metales
Baños agotados de pasivado y aguas residua-
les de lavado
Aguas ácidas o básicas con presencia
de metales
C.HÍDRICA
C. ATMOSFÉRICA
C.HÍDRICA
C.RESIDUOS
C.RESIDUOS
C.RESIDUOS
C.HÍDRICA
ENJUAGUE O LAVADO
RECUBRIMIENTO
ELECTROLÍTICO
TRATAMIENTOS
POSTERIORES
AFECCIÓN
PROBLEMÁTICA
MEDIOAMBIENTAL
ETAPA
(1) Si se utilizan disolventes clorados como desengrasantes.
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Lodos (2)
9
Epígrafe 2.6
EFECTO M.A.
C.Atmosférica
C.Residuos
C.Hídrica
ASPECTO M.A.
Vapores (1)
Envases (3)
Aguas contaminadas
CARACT.
Ácidos o básicos
RP
Ácidas o básicas y con
presencia de metales y
otras impurezas arrastra-
das de baños anteriores
CANTIDAD
Baja
Media-alta
Elevada
TRATAMIENTO ACTUAL
Minimización (seguridad e
higiene en el trabajo)
Gestor autorizado
Neutralización,separación,
concentración y extracción
En este apartado se recogen las características más relevantes de las etapas de
proceso que han sido analizadas en el estudio con especial dedicación, dado su
impacto ambiental y para cuya reducción se recomienda la aplicación de una MTD.
(1) Solo se producen en caso de utilizar solventes clorados como desengrasantes.
(2) Resultado de la utilización de separadores de aceite con el fin de prolongar la vida el baño.
(3) De los productos químicos utilizados
(1) En la preparación del baño.
(2) Carácter ácido y presencia de metales.
(3) De productos químicos empleados.
4. CARACTERÍSTICAS
ESPECIALES DEL PROCESO
PRODUCTIVO
4.1 Etapa: Desengrase
4.2 Etapa: Decapado
CONSUMOS CARACTERIZACIÓN CANTIDAD OBSERVACIONES
Materias primas Pieza a tratar N.D. -
Materias
secundarias
Desengrasantes y
agentes químicos
N.D.
-
Energía
Agua industrial
E.Eléctrica
Elevado
N.D. Para desplazamiento de piezas
Materias primas Pieza desengrasada N.D. -
Materias
secundarias
Ácidos o bases.
Aditivos
N.D.
Ácidos sulfúrico,clorhídrico,nítrico, fosfóri-
co,acético o crómico. Sosa.
-
Energía
Agua tratada
E.Eléctrica
Elevado
N.D. Desplazamiento de piezas
EFECTO M.A.
C.Atmosférica
C.Hídrica
C.Residuos
ASPECTO M.A.
COV’s (1)
Aguas aceitosas
Aceites y grasas (2)
Baño agotado
Envases (3)
CARACT.
No significativo
Alto contenido en
materia orgánica
(aceites y grasas)
RP
CANTIDAD
Baja o nula
Elevada
Media-alta
TRATAMIENTO ACTUAL
Sustitución por soluciones
acuosas
Separación de las grasas
del baño mediante desa-
ceitadores o técnicas de
separación
Sustitución de sustancias
tóxicas por otras de menos
toxicidad.Uso de acomple-
jantes débiles o biodegra-
dables.
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Materias primas
Pieza decapada y sales
metálicas
N.D. -
Materias
secundarias
Aditivos y ánodos N.D. -
Al emplearse técnicas de regeneración y recu-
peración del metal no se agotan con el tiempo.
Energía
Agua
E.Eléctrica
Media
N.D. Desplazamiento de piezas
Materias primas
Pieza del baño
correspondiente
N.D. -
Materias
secundarias
Agua industrial Muy elevado -
Energía E.Eléctrica N.D. Para desplazamiento de piezas
EFECTO M.A.
C.Atmosférica
Residuos
C.Hídrica
ASPECTO M.A.
Emisiones
Lodos
Aguas contaminadas
CARACT.
Metales y otras
sustancias del baño
Presencia de
metales pesados
Ácidos,bases,
cianuros y metales
CANTIDAD
Baja
Media-alta
Elevada
TRATAMIENTO ACTUAL
Aspiración
Gestor autorizado (1)
Separación y
concentración
EFECTO M.A.
C.Residuos
C.Hídrica
ASPECTO M.A.
Lodos (1)
Aguas contaminadas
CARACT.
RP
Arrastres de baños
de desengrase,
decapado o recubri-
miento (2)
CANTIDAD
Media-alta
Elevada
TRATAMIENTO ACTUAL
Gestor autorizado
Minimización de consumo
de agua.Recuperación de
compuestos y reciclado
del agua
(1) La gestión depende de la composición de los lodos.
(1) De depuración de aguas.
(2)Dependiendo de la etapa anterior al lavado podrán encontrarse unas u otras sustancias como: grasas,metales,ácidos,
bases,etc.
4.3 Etapa: Recubrimiento electrolítico
4.4 Etapa: Enjuagues o lavados
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11
Epígrafe 2.6
El primer criterio ha sido la limitación de la aplicación de la Directiva al sector repre-
sentado por el epígrafe 2.6 en cuanto al volumen de las cubetas destinadas al tra-
tamiento, cuya capacidad debe ser superior a 30 m3
.
Como segundo criterio, se ha tomado la lista indicativa de las principales sustancias
contaminantes (Anexo III de la Directiva) en el sector de tratamiento de superficies
que se tendrán en cuenta obligatoriamente, y si es pertinente se fijarán valores lími-
te de emisión en:
Atmósfera: monóxido de carbono, COV’s, metales y sus compuestos, flúor y sus
compuestos y cianuros.
Agua: cianuros, metales y sus compuestos, materiales en suspensión, sustancias
que contribuyen a su eutrofización (nitratos y fosfatos) y sustancias que ejercen una
influencia desfavorable sobre el balance de oxígeno ( computables mediante pará-
metros tales como la DBO, DQO).
Asimismo se han considerado algunos criterios recogidos en el Anexo IV de la Di-
rectiva, como:
• Uso de técnicas que produzcan pocos residuos.
• Uso de sustancias menos peligrosas.
• Desarrollo de técnicas de recuperación y reciclado de sustancias generadas y
utilizadas en el proceso.
• Procesos, instalaciones o métodos de funcionamiento comparables que ha-
yan dado pruebas positivas a escala industrial.
• Avances técnicos y evolución de los conocimientos científicos.
• Carácter, efectos y volumen de las emisiones de que se trate.
• Fechas de entrada en funcionamiento de las instalaciones nuevas o exis-
tentes.
• Plazo que requiere la instauración de una mejor técnica disponible.
• Consumo y naturaleza de las materias primas (incluida el agua) utilizadas en
procedimientos de eficacia energética.
• Necesidad de prevenir o reducir al mínimo el impacto global de las emisiones
y de los riesgos en el medio ambiente.
• Necesidad de prevenir cualquier riesgo de accidente o de reducir las conse-
cuencias para el medio ambiente.
• Información publicada por la Comisión en virtud del apartado 2 del artículo 16
o por organizaciones internacionales.
Por último, se tendrá en cuenta el impacto sobre la economía sectorial y general del
ámbito geográfico determinado que suponga la implantación de una MTD.
5. CRITERIOS DE SELECCIÓN
DE MTD’S
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12
En este apartado se presentan las diferentes técnicas utilizadas para las etapas más
relevantes a la hora de definir las MTD’s, siendo éstas las de desengrase, decapa-
do, enjuagues y recubrimiento electrolítico (baños galvánicos).
Teniendo en cuenta los criterios de selección de las MTD’s, para el sector de trata-
miento de superficies son muy variadas las técnicas conocidas que cumplen con
los objetivos previstos. De esta manera nos centraremos en los criterios más repre-
sentativos:
• Uso de técnicas de fabricación que minimicen la generación de residuos.
• Utilización de sustancias menos peligrosas a las empleadas en la actualidad.
• Empleo de técnicas de recuperación y reciclado de sustancias generadas y
utilizadas en el proceso.
Ultrafiltración
Destilación
Sustitución de solventes halogenados
Desaceitador
Centrífuga
Centrífuga+microfiltración
6. TÉCNICAS DISPONIBLES
6.1 Etapa: Desengrase
VENTAJAS
DESVENTAJAS
OBSERVACIONES
Recuperación de agentes desengrasantes.Alargamiento de la vida del baño.
Duración de las membranas,limpieza de las mismas.Requiere pretratamiento de desbaste con
desaceitado o centrífugas.
Técnica empleada a escala industrial.La solución concentrada puede obtenerse con
más del 90% de aceites.Los costes dependen de la instalación, volumen a tratar
y contenido en grasas.
VENTAJAS
DESVENTAJAS
OBSERVACIONES
Eliminación de aceites sobrantes.
Requieren que los desengrases incorporen agentes antiemulsionantes.Los de bandas y discos
tienen dificultades para cubrir grandes superficies de baño y requieren sistemas auxiliares de
barrido superficial.
Técnica física empleada para la separación de aceites que obtiene buenos resultados en caso
de desaceitadores de bandas.Costes bajos o muy bajos.
VENTAJAS
DESVENTAJAS
OBSERVACIONES
Recuperación disolvente empleado como desengrasante.
Problemas azeótropos.
Permite alargar la vida del baño de desengrase.Bajos costes
VENTAJAS
DESVENTAJAS
OBSERVACIONES
Permite un elevado rendimiento de las membranas por reducción del peligro de colmatación.
Los propios de la centrifugación y la microfiltración.
Técnica mixta que permite alcanzar resultados óptimos de separación de grasas y aceites.
Costes altos.
VENTAJAS
DESVENTAJAS
OBSERVACIONES
Se eliminan las emisiones de COV’s.
Necesidad de mayor espacio.
Solución fácil de llevar a cabo.
VENTAJAS
DESVENTAJAS
OBSERVACIONES
Puede separar aceites superficiales y parte de los emulsionados.
Requiere un sistema autolimpiante para ser efectivo.
Se trata de un método muy eficaz para la separación de aceites,caracterizándose por la elimi-
nación de aceites dispersos.Costes altos según dimensiones.
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13
Epígrafe 2.6
(1) Un desengrase presenta muchos problemas para ser depurado por vía físico-química.Los aceites, grasas y tensoactivos
inhiben y perjudican la floculación/precipitación de otros tóxicos,fundamentalmente metales pesados.El problema en
España es la contestación social hacia la incineración de residuos industriales y su consecuente inviabilidad.Ello hace
que se traten por vía físico-química,es decir, de forma no adecuada ya que consecuentemente obliga a sobredimensionar
la depuradora para dosificar y diluir el problema y así ajustar la concentración admisible de vertido.La etapa previa de
evaporación es necesaria porque un desengrase agotado puede situarse en una DQO de 10.000mg/LO2, y ello supone un
poder calorífico inferior (Pci) demasiado bajo para su incineración directa.La etapa de evaporación permite concentrar,
aumentando el Pci,convirtiendo el residuo en incinerable,además de recuperar agua de muy buena calidad.
Evapoincineración
Diálisis de difusión ácida
Retardo iónico (intercambio iónico)
Gestión interna
Reciclado de aguas mediante intercambio iónico
Disposición y número adecuado de cubas
6.2 Etapa: Decapado
6.3 Etapa: Enjuagues
VENTAJAS
DESVENTAJAS
OBSERVACIONES
Única alternativa para la depuración de desengrases (1).
Requiere su gestión externa para tratamiento en centro colectivo.La evaporación puede ser
asumida por la empresa.
Técnica no empleada en España,aunque obtiene buenos resultados.
VENTAJAS
DESVENTAJAS
OBSERVACIONES
Reduce el consumo de agua.
Requiere amplios espacios.
Técnicas para minimizar el consumo de agua.Costes muy bajos.
VENTAJAS
DESVENTAJAS
OBSERVACIONES
Dependiendo de la instalación permite recuperar un 70-90% del ácido del baño de decapado,
alargando la vida del mismo.
Alto coste.
Se trata de una técnica con un gran futuro.Costes no asumibles de momento por el sector.
VENTAJAS
DESVENTAJAS
OBSERVACIONES
Disminución del consumo de agua.Mejora la calidad del agua de lavado.Reducción del volu-
men de efluentes a depurar. Reducción del espacio para la instalación de la depuradora.
No válido para aguas de desengrase.
Costes no excesivamente elevados.
VENTAJAS
DESVENTAJAS
OBSERVACIONES
Debe ser la última opción a considerar.
-
El baño de decapado agotado se trata vía gestor autorizado,que neutraliza su contenido.Los
costes dependen de la cantidad a tratar y del gestor en particular.
VENTAJAS
DESVENTAJAS
OBSERVACIONES
Recuperación del ácido del baño de decapado.
Rendimiento inferior a la diálisis.Requiere paradas de regeneración y por ello dificulta su insta-
lación.
Suele ser una técnica muy empleada en el sector de anodizado,para el baño de anodizado sul-
fúrico.Costes medio-altos.
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Ósmosis inversa
Electrólisis
Intercambio iónico
Electrodiálisis
6.4 Etapa: Recubrimiento
electrolítico VENTAJAS
DESVENTAJAS
OBSERVACIONES
Recuperación del baño.
Membranas sensibles al medio.
Requiere pretratamientos.La vida media de las membranas es relativamente baja.Altos costes.
VENTAJAS
DESVENTAJAS
OBSERVACIONES
Permite la recuperación de metales no ferrosos y preciosos principalmente de las aguas de
enjuague de los baños.
Regeneración de las resinas.
Requiere pretratamientos para la eliminación de la materia orgánica.Costes no muy altos.
VENTAJAS
DESVENTAJAS
OBSERVACIONES
Técnica que permite recuperar los metales del baño.
Los restantes componentes del residuo (no metálicos) requieren tratamiento adicional en
depuradora.
Puede ser adaptada para electrofloculación y para oxidación anódica de orgánicos.Los costes
dependen de las características de la instalación.
VENTAJAS
DESVENTAJAS
OBSERVACIONES
Se recuperan mediante esta técnica los componentes del baño para su posterior incorporación
en el mismo.
Es una técnica de reconcentración y requiere partir de una concentración previa para obtener
un rendimiento forádico adecuado.
Membranas costosas y sensibles a medios oxidantes (ácido crómico).Costes altos.
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15
Epígrafe 2.6
Alto
Alto
En este capítulo se presenta la evaluación técnico-económica de las técnicas dis-
ponibles para controlar y minimizar la contaminación generada por las empresas del
sector de galvanotecnia en su actividad de tratamiento de superficies.
7.1 Minimización del
consumo de agua
7. TÉCNICAS DISPONIBLES
PARA EL CONTROL DE
EMISIONES
TÉCNICA
Lavado simple
(inmersión)
Lavado cascada
(inmersión)
Lavado estanco
(inmersión)
Lavado estanco+cascada
(inmersión)
Lavado simple+aspersión
(inmersión)
Lavado en ciclo
cerrado o lavado
desionizado
Lavado aspersión
(duchas)
Lavado cascada+ciclo
cerrado
Consumo de agua:alto
Calidad de lavado:media
Devolución de electrolito:nula
Consumo de agua: medio
Devolución de electrolito:limitado
Consumo de agua:bajo
Calidad de lavado:baja
Devolución de electrolito:alto
Consumo de agua:medio-alto
Devolución de electrolito:media
Consumo de agua:medio-alto
Calidad de lavado:alta
Consumo de agua:medio
Consumo de agua:bajo
Consumo de agua:medio
Devolución de electrolito:media
Difícil recirculación de
arrastres.Necesidad de
poco espacio.
El agua se reutiliza
repetidas veces
Operaciones de vaciado
y/o deposición
generalmente manuales.
Necesidad elevada de
espacio
Difícil recirculación de
poco espacio
La carga contaminante
(no puede ser muy
elevada) es tratada por
intercambio iónico
Dificil recirculación de
poco espacio
Flexibilidad del sistema
entre las fluctuaciones del
volumen de arrastre
Bajos
Bajo
Bajo
Bajo
Medio
Alto
Medio
Medio
Lavado
ETAPA ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
COSTE
OBSERVACIONES
INV. OPER.
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16
TÉCNICA
Mocrofiltración
Desaceitador de
discos
Desaceitador de
bandas
Centrífuga
Centrífuga
+ filtración
Ultrafiltración
Destilación
Evapoincineración
Gestión externa
Extracción L-L
Retardo iónico
Electrodiálisis
Diálisis de difusión
ácida
Intercambio iónico
Ósmosis inversa
Técnica de membranas por diferencia de
presión.Vida casi ilimitada del baño.
Eliminación de SS,aceites y grasas.
Consume E.Electrica.Buena eficacia en la
separación de grasas y aceites.Requiere
sistemas auxiliares de barrido superficial.
Consume E.Electrica.Buena eficacia en la
separación de grasas y aceites en baños con
fluctuaciones de nivel.Requiere sistemas
auxiliares de barrido superficial.
Muy eficaz para la eliminación de aceites,no
rompe emulsiones.
Técnica complementaria a la anteriormente
descrita.
Consume E.Electrica.Membranas cerámicas.
Vertido cero en el caso del lavado del
desengrase,pero elimina tensioactivos.
Eficacia elevada en la recuperación de
disolventes empleados como desengrasantes.
Aunque esta técnica no se emplea en España,
se han obtenido con ella muy buenos resultados.
Se trata de una solución fin de línea,
y puede resultar rentable para la empresa
respecto a las anteriores.
Permite separar el ácido del baño de decapado.
Buenos resultados en el caso de decapados con
ácido sulfúrico.
Proceso de membranas de intercambio iónico
por diferencia de potencial eléctrico.No es
posible alcanzar vertido cero con las aguas del
baño de decapado.
Permite recuperar el 70-90% del ácido del baño
de decapado.Permite mantener de forma
indefinida la vida del baño de decapado siempre
que se aporte al baño un 10-20% de ácido.
Para las aguas de enjuague un decapado no se
obtienen buenos resultados.
Proceso químico mediante intercambiadores
iónicos como resinas,carbones
intercambiadores,etc.Muy buenos resultados.
Disminución del tratamiento de aguas
residuales.
Proceso continuo cuya fuerza impulsora es la
diferencia de presión.De los enjuagues puede
recuperar sales y reconcentrar acidez o
alcalinidad en un rango de pH 2-12.En
enjuague de sellado en frío permite la
recuperación de sales
Alto
Alto
Medio
Alto
Alto
Bajo
Medio
Medio
Medio
Bajo
Medio
Medio
Medio
Alto
Lavado
Decapado
Decapado
Deposición
electrolítica
Decapado
Enjuagues
de
decapado
Enjuague
baño de
níquel
Enjugue
baño de
cromo
Enjuagues de
decapado
Enjuagues de
anodizado
sulfúrico
Enjuagues
de sellado
en frío
ETAPA CARACTERÍSTICAS
COSTE
INV. OPER.
7.2 Alargamiento de la vida de los
baños, recirculado de aguas y
tratamiento final del vertido
Bajo
Bajo
Bajo
Medio
Bajo
Alto
Alto
Bajos
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17
Epígrafe 2.6
Las posibles actuaciones para disminuir el uso de sustancias tóxicas son:
• Sustitución de disolventes halogenados en la etapa de desengrase por otros
disolventes o soluciones mixtas de compuestos solubles en agua (alcoholes,
aminas) o insolubles (ésteres, éteres) menos perjudiciales. De esta forma se
reducen las emisiones de COV’s.
• Control operacional: uso de inhibidores de decapado, estudio de las concen-
traciones de los compuestos en el baño para ver cómo repercute la disminu-
ción de algunos compuestos tóxicos en la calidad final del producto.
• Minimizar la presencia de disolventes orgánicos en pinturas, para disminuir las
emisiones de COV’s.
• Sustitución del cromo hexavalente por cromo trivalente, menos perjudicial
desde el punto de vista medioambiental.
7.3 Sustitución de sustancias
tóxicas
TÉCNICA
Electrólisis
Electro-Electrodiálisis
Depuración
Ósmosis
inversa+electrólisis
Evaporación al vacío
Ósmosis inversa +
evaporación al vacío
Técnica de recuperación de metales y la
oxidación anódica de orgánicos y tóxicos
(cianuros).
Técnica de membranas,por diferencia de
potencial eléctrico.
Para aguas resultantes del tratamiento de
superficies:neutralización-floculación-
decantación.Permite alcanzar los límites
establecidos por la legislación.Solución fin de
línea,pero con buenos resultados.
Buenos resultados al combinar las dos técnicas,
ya que la ósmosis permite recuperar todas las
sales de las aguas de enjuague y la electrólisis
el cobre del concentrado.
Bajo coste de energía combinando ebullición,
condensación y refrigeración inversa. Vertigo
cero para enjuagues del baño dezincado
cianurado
Esta combinación constituye una técnica de
vertido cero para las aguas de enjuague del
cobre cianurado Mediante ósmosis inversa se
pueden tratar aguas de níquel hasta un límite de
reconcentración próximo a una razón de dilución
de 5 y para la reconcentración del rechazo
obtenido se emplea la evaporación al vacío.
Medio Bajo
Deposición
electrolítica
Vertido final
Enjuagues
baño cobre
ácido
Enjuagues
baño
zincado
cianurado
Enjuague
baño níquel
Enjuagues
baño cobre
cianurado y
níquel
ETAPA CARACTERÍSTICAS
COSTE
INV. OPER
Bajos Medio
Medio Alto
Alto
Alto
Alto
(1) Útil para reconcentración de semiconcentrados obtenidos por ósmosis de enjuagues de zinc,pero no directamente ya que
con diluídos baja el rendimiento.
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Las emisiones de compuestos clorados se puede minimizar mediante cambios en
el diseño de los equipos de desengrase, o bien a través de buenas prácticas me-
dioambientales. Una de las técnicas empleadas en las operaciones de desengrase
con disolventes clorados es la recuperación del disolvente por destilación. El desti-
lador sirve para recuperar el solvente separándolo de las fracciones ricas en aceite.
La separación de agua procedente de la condensación de la humedad atmosférica
y en piezas, se realiza mediante un sistema complementario de enfriamiento y un
vaso florentino que devuelve el solvente casi exento de agua.
De igual manera, pueden reducirse las emisiones de compuestos de cromo me-
diante cambios en el proceso y equipos de tratamiento de las emisiones como des-
vesiculadores.
La industria de tratamiento de superficies se caracteriza por un gran consumo de
energía eléctrica, principalmente en la etapa de deposición electrolítica.
Una mayor eficiencia energética se consigue manteniendo las variables del baño en
niveles adecuados controlando parámetros como la temperatura, densidad de co-
rriente, concentración de los iones metálicos, pH, conductividad del agua, concen-
tración de aditivos, tipo y concentración de los aniones, etc.
Es objeto del presente apartado definir para las etapas más relevantes del proceso,
las mejores técnicas disponibles desde la óptica medioambiental.
Existe un gran número de técnicas (dirigidas a la minimización de vertidos, residuos,
consumo de agua, etc.) que dan resultados medioambientales satisfactorios desde
el punto de vista técnico, aunque muchas de ellas implican grandes inversiones y
elevados costes de explotación que repercuten en gran medida en la actividad eco-
nómica del sector.
7.4 Minimización de emisiones
atmosféricas
7.5 Control del consumo eléctrico
8. MEJORES TÉCNICAS
DISPONIBLES
ETAPA Problema M.A MTD’S
Desengrase
Decapado
Recubrimiento
electrolítico
Enjuagues
Proceso
Emisiones de
COV’s
Baños agotados
Baños agotados
Cromo (VI)
Consumo de
Energía eléctrica
Baños agotados
Arrastres
Consumo de
agua
Sustitución de disolventes halogenados.
Alargamiento de la vida de los baños mediante técnicas de microfiltración,
ultrafiltración,desaceitadores e intercambio iónico.
Alargamiento de la vida de los baños mediante técnicas de ósmosis
inversa,microfiltración y ultrafiltración.
Sustitución por cromo trivalente en el cromado.
Medidas de control del baño.
Alargamiento de la vida de los baños mediante técnicas
de intercambio iónico.
Control de la solución (viscosidad y adición de humectantes).
Buena colocación y orientación de las piezas.
Velocidad de salida de las piezas y drenaje adecuado.
Lavado estanco.
Lavado en cascada.
Lavado aspersión en cascada.
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19
Epígrafe 2.6
Se recogen a continuación los procesos, técnicas, tecnologías y alternativas que
bien por su poca implantación, bien por estar en fase piloto o a escala laboratorio,
se deben considerar como técnicas emergentes dentro del sector.
Esta técnica ha sido probada mediante un piloto industrial que permite realizar ve-
rificaciones industriales. Se han obtenido buenos resultados en el tratamiento de
baños de decapado ácido y de anodizado sulfúrico, permitiendo recuperaciones
importantes del ácido contenido en el baño. Actualmente su coste es elevado.
Técnica que permite aumentar la vida de los baños de cromo.
Técnica que consiste en provocar la precipitación de los metales de las aguas de
proceso sin necesidad de emplear agentes químicos, simplemente mediante el pa-
so de corriente.
Técnica que permite la combustión electrolítica (no térmica) de orgánicos refracta-
rios o tóxicos con una DQO Media-Elevada (100-50.000). Actualmente se encuen-
tran aplicaciones en la oxidación de cianuros, aunque su expansión aún está por
venir con el desarrollo de nuevos ánodos catalíticos.
Los principales problemas medioambientales a los que se enfrenta la industria de
tratamiento de superficies son los altos consumos de agua y electricidad y la gene-
ración de altos volúmenes de efluentes y lodos procedentes de la depuración de las
aguas residuales del proceso.
Tras las diferentes consultas realizadas a las empresas del sector de galvanotecnia
(asociaciones, centros tecnológicos y empresas suministradoras de equipos), se
han estimado las posibles técnicas aplicables (claramente asociadas a las caracte-
rísticas especiales de cada proceso) y su valoración económica, las cuales quedan
reflejadas en la siguiente tabla:
Existe un gran número de técnicas que dan resultados positivos desde el punto de
vista medioambiental y que han sido descritas en los dos capítulos anteriores, sin
embargo su valoración económica no justifica su implantación, ya que el coste no
puede ser asumido por la empresa.
9. TÉCNICAS EMERGENTES
9.1 Diálisis de difusión ácida
9.2 Electro-Electrodiálisis
9.3 Electrocoagulación/floculación
electrolítica
9.4 Oxidación anódica
10. CONCLUSIONES Y
RECOMENDACIONES
10.1 Problemática medioambiental
TÉCNICA
Purificación electrolítica
(Su variante de oxidación anódica
es muy prometedora)
Reciclado de aguas mediante
intercambio iónico
Recuperación productos químicos
Evaporación al vacío
Depuración físico-química
Baños galvánicos
Aguas de enjuague
Baño de desengrase,
decapado,baños gal-
vánicos
Tratamiento de aguas
residuales
1-15
3-50
10-60
5-30
Se utiliza en algunas empresas,
sobre todo para la recuperación de
metales preciosos
Técnica comúnmente utilizada
Por sus ventajas de ahorro en el
consumo de materias primas,es
empleada por algunas empresas
Amplia aplicación
APLICACIÓN
COSTE
(MPts)
EXPERIENCIA ANTERIOR
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20
Se considera imprescindible la coordinación entre todas las autoridades ambienta-
les en lo que a la tramitación, actualización y revisión de permisos se refiere, de tal
forma que en lo posible se dependa de una única autoridad que sea la que diseñe
un único procedimiento administrativo para tales fines.
También se demanda la existencia de unos procedimientos de control e inspección
con una mínima homogeneidad de criterios, que sean de obligado cumplimiento y
aplicación en todo el territorio nacional, para evitar los posibles favoritismos entre
unas y otras regiones lo cual perjudicaría seriamente al sector desde el punto de vis-
ta competitivo. Para ello se considera que debería de existir una legislación especí-
fica básica estatal que recogiera dicho criterios.
Respecto a los trabajos a nivel europeo para la determinación de las MTD’s, el epí-
grafe 2.6 pertenece al Grupo de Trabajo técnico número 5a y, según el último ca-
lendario, tiene previsto comenzar su labor en el año 2001.
10.2 Recomendaciones y
actuaciones previstas
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